Главная – Журналы – Геология и геофизика 2003 номер 1-2

На основе обобщений и анализа новых материалов по региональным и тематическим исследованиями рассмотрены главные проблемы в эволюции Палеоазиатского океана и строения огромного Урало-Монгольского складчатого пояса.
Развитие разных сегментов Урало-Монгольского складчатого пояса как результат эволюции Палеоазиатского океана достаточно специфично, поэтому можно выделять в его пределах алтаиды, казахстаниды, таньшаниды, уралиды, салаириды и байкалиды. В то же время основные этапы развития разных структур хорошо коррелируются между собой, а палеомагнитные данные и палинспастические реконструкции подтверждают единую эволюция Палеоазиатского океана в интервале 950-250 млн лет.
Крупнейшие этапы перестройки и закрытия Палеоазиатского океана связаны с проявлением суперплюмов: пермско-триасового (Сибирского), девонского (Европейского) и, возможно, раннесреднеордовикского, которое способствовало также синхронизации событий в разных участках Палеоазиатского океана. Наибольшая синхронизация наблюдается в периоды проявления суперплюмов около 485, 360 и 245 млн лет, в мезозое около 120 млн лет, с периодичностью 120 млн лет. Можно предположить наличие таких суперплюмов и в позднем докембрии через 120 млн лет и соответственно наибольшей синхронизации около 610, 730 и 850 млн лет. Между главными суперплюмами проявляются более мелкие и локальные плюмы с периодичностью около 30 млн лет и соответственно происходит локальная синхронизация тектонических процессов (перестройки островных дуг и соответствующие локальные коллизионные процессы, эксгумация эклогитов и глаукофановых сланцев), отражающиеся в максимумах изотопных дат.

Дается теоретическое обоснование выделения палеозойско-раннемезозойского Урало-Пайхойско-Новоземельского складчатого пояса в качестве уралид, не адекватных герцинидам (варисцидам), а предшествовавших им поздневендских складчатых структур Тимана и нижнего структурного яруса Урала - в качестве тиманид, не адекватных байкалидам. Показано, что уралиды и подстилающие их тиманиды занимают в Урало-Монгольском складчатом поясе достаточно обособленное положение. Ордовикский рифтогенез и последовавший дрейф континентов с образованием Палеоуральского океана серьезнейшим образом нарушили первоначально очень тесные связи структур тиманид и европейских кадомид, пространственно сблизив тиманиды с байкалидами, от которых они отличаются по времени формирования. Последовавшее развитие уралид также шло преимущественно в противофазе с более восточными, первично удаленными на значительные расстояния частями Урало-Монгольского пояса; лишь начиная с каменноугольного времени и до средней юры наблюдается длительное и тесное коллизионное взаимодействие Восточно-Европейского, Казахстанского и Сибирского континентов в процессе образования Пангеи, и установление в рамках Урало-Монгольского складчатого пояса новых, весьма тесных структурных связей.

Рассматриваются результаты интерпретации комплекса геолого-геофизических данных, позволившие установить тектонический (рифтогенный) характер сочленения Полярного сегмента Уральского складчатого пояса со структурами доюрского основания Западно-Сибирской плиты. Анализ имеющихся материалов позволяет также отразить позицию, касающуюся особенностей взаимоотношения Урала и Пай-Хоя. При этом обосновываются представления о том, что на севере герцинские структуры Урала по зоне дугообразного глубинного разлома ограничиваются в районе окончания Байдарацкой губы, а на западе они контактируют с породными комплексами Пай-Хойской складчатой системы, для которой предполагается киммерийский возраст. Предлагается выделение перспективного в отношении нефтегазоносности пермского (пермско-триасового) комплекса.

Корреляция и обобщения опубликованных и новых структурных, палеомагнитных, геохронологических и палеогеографических данных по Алтае-Саянской складчатой области и Восточному Казахстану показывают определяющую роль крупноамплитудных позднепалеозойско-раннемезозойских сдвиговых перемещений, сформировавших окончательную структуру этих регионов.
Крупноамплитудные сдвиги формируют коллаж террейнов Центральной Азии, образованный в позднем девоне-раннем карбоне при столкновении террейнов гондванской группы (Алтае-Монгольского и других) с Сибирским континентом и затем в позднем карбоне-перми при столкновении Восточно-Европейского, Казахстанского и Сибирского континентов. В результате коллизий аккреционно-коллизионные окраины континентов разделились сдвигами и сопряженными надвигами на ряд террейнов, что привело к нарушению первичной палеогеографической зональности.
Охарактеризованы кинематика и динамика крупнейших разломов Алтае-Саянской и Восточно-Казахстанской областей. Выявлено, что коллизия Алтае-Монгольского террейна гондванской группы с Сибирским континентом в позднедевонско-раннекарбоновое время сопровождалась формированием правосторонней Чарышско-Теректинской трансформной зоны разломов, а затем левосторонних Курайского и Кузнецко-Телецко-Башкаусского сдвигов. Коллизия Казахстанского и Сибирского континентов в позднем карбоне-перми сопровождалась левосторонними перемещениями вдоль Чарской офиолитовой зоны, Иртышской и Северо-Восточной зон смятий. Возраст деформаций для каждого коллизионного этапа закономерно омолаживается в сторону внутренних частей Сибирского континента, амплитуда движений по сдвигам уменьшается в этом же направлении от нескольких тысяч километров до первых сотен километров.

На основе анализа ранее накопленной информации и новых геолого-геофизических материалов уточнена модель строения Енисейского кряжа и его многоэтапного надвигания на смежные региональные структуры. С помощью количественных показателей дислоцированности рифейско-кембрийских горизонтов, интерпретации сейсмотомографических разрезов и сравнения их геоэлектрических характеристик до глубин 10-15 км показано принципиальное отличие примыкающих к Енисейскому кряжу территорий Западно-Сибирской плиты и Сибирской платформы при наличии существенного сходства первой из них с самим кряжем.

В работе рассмотрен вещественный состав пермотриасовых погребенных вулканитов Западно-Сибирской плиты. Показано, что к настоящему времени выявлены три типа вулканических пород. Это базальты, вулканиты шошонит-латитовой серии и кислые эффузивы (риолиты и риодациты). Базальты, составляющие > 80 % всех эффузивов, относятся к субщелочным и толеитовым сериям и обогащены подвижными редкими элементами относительно N-MORB. Породы шошонит-латитовой серии разделяются на умеренно- и высококалиевые. Общей особенностью этих пород является резкое обогащение легкоподвижными элементами (Rb, K, Ba, Sr, Nb и др.). Кислые эффузивы относятся к типичным риолитам и риодацитам известково-щелочного ряда.
Показано, что все изученные к настоящему времени породы являются продуктами рифтогенного магматизма, вызванного, по всей видимости, влиянием суперплюма под Сибирским кратоном. При достаточно большом различии в минеральном и химическом составах исследованные серии пород обладают симбатным распределением редких элементов. Это может служить подтверждением влияния погонов плюма, нивелирующих составы вулканитов.
Согласно всей совокупности геохимических, в том числе и изотопных, данных источники родоначальных магм для выделяемых серий были различными. Для базальтов и умеренно-калиевых шошонитов - это неистощенная мантия, для высококалиевых шошонитов - обогащенная мантия, для кислых эффузивов - коровый субстрат.

Изложены результаты исследований глубинного строения литосферы вдоль профилей ГСЗ-МОВЗ и МОВ-ОГТ, пересекающих Западно-Сибирскую платформу и структуры ее обрамления. Комплексная интерпретация материалов региональных геофизических съемок с использованием оригинальной методики геолого-геофизического и геодинамического моделирования структуры литосферы позволила под чехлом молодой платформы выделить контуры Уральской, Казахстанской, Центрально-Западно-Сибирской, Алтае-Саянской и Енисейской складчатых областей, определить параметры трехмерного распределения сутурных зон, региональных сдвигов и реликтовых бассейнов, обосновать характер их пространственных соотношений, последовательность и геодинамические обстановки формирования в фанерозое.

Для получения более объективных результатов по составлению региональных геолого-геофизических моделей доюрских структурных этажей Западной Сибири нами дополнительно используются акустические, скоростные модели по скважинам и сейсмическим профилям МОВ ОГТ, КМПВ и ГСЗ. Обобщены практически все новые геолого-геофизические материалы и описаны новые или уточнены прежние элементы строения палеозойских и триасовых образований, которые рассматриваются в качестве объектов, перспективных на нефть и газ.

Рассмотрена история развития Северо-Американского и Северо-Азиатского кратонов в неогейский этап развития. Офиолитовые зоны и масштабные разломы западной окраины Северо-Азиатского и юго-восточной окраины Северо-Американского кратонов интерпретированы как угловатые очертания "выколовшихся" по системе рифтов, смещенных трансформными разломами из суперконтинента Родиния рифейско-палеозойских устойчивых массивов. В современной структуре эти первичные очертания в значительной мере сглажены последующими тектоническими событиями.
Вдающиеся в тело кратонов "заливы" складчатых систем - ринтранты и выступы кратонов - промонтори являются наиболее перспективными в отношении нефтегазоносности окраинно-кратонными структурами.

Рассмотрено геологическое строение, геохимические, литологические и палеонтологические данные по позднекембрийско-раннеордовикской вулканогенно-осадочной засурьинской серии Горного Алтая. Показаны геохимические параметры, литологические особенности и биомаркеры, указывающие на океанический генезис засурьинского стратона. Выявлены закономерности пространственного распределения различных фациальных типов разрезов засурьинской серии. В ней выделены восемь конодонтовых зон и на их основе точно определен возраст засурьинского стратона. Установлено, что документально доказанная длительность существования Горно-Алтайского сектора Палеоазиатского океана составляет около 40 млн лет. Проанализировано стратиграфическое положение метаморфических и вулканогенно-осадочных толщ Рудного Алтая. Для Чарского сектора Палеоазиатского океана уточнено возрастное положение вулканогенно-осадочных толщ и намечены возможные стратиграфические уровни океанических осадков.

Предложена схематическая палеогеографическая карта для территории Западно-Сибирской плиты и соседних регионов (районов) Алтае-Саянской складчатой области и Сибирской платформы на позднедевонский временной срез. Показаны области (пояса) распространения континентальных, морских мелководных и морских относительно глубоководных отложений, интерпретируемые соответственно как области суши, шельфа континентальной окраины и открытой акватории океанического типа. Дана общая характеристика сведенного в таблицу фактического материала и фациального состава верхнедевонских отложений. Приведено сопоставление уточненных схем расчленения верхнего девона Кузбасса как опорного для Сибири региона, Западно-Сибирской плиты и Сибирской платформы. Показан характер проявления достоверно датированного вулканизма на Западно-Сибирской плите. Отмечено, что Колывань-Томская складчатая зона на позднедевонском временном срезе еще не выражена.